自闭症新突破!一种基因疗法对老鼠有效,中国科学家正在猴子身上做实验。 {自闭症治疗}
邱子龙认为,目前的研究可能还有很长的路要走,才能真正找到治愈的方法,但至少,我们看到了一丝曙光。
然而,自闭症是如此复杂,以老鼠为模型是不够的。2011年,在基因编辑之前,我们将MECP2转移到猴子身上。结果如何?
另外,有些基因只有智商大于70的孩子才有,比如一个叫SLC35G1的基因。这些基因真的只影响社交,而不影响认知功能吗?为此我们做了一个实验,发现相关基因被敲除的老鼠确实缺乏一些社会功能,比如把它放在一个盒子里,把一个同伴扔进去。正常的老鼠会走过去和同伴一起嗅嗅,还有一些社交动作,但是基因敲除的老鼠没有。但它的认知功能不受影响,可以学习空间记忆,记忆完整。这说明我们找到了一个潜在的、可能的高功能自闭症基因。
比如有一个导致自闭症的基因叫MEF2C,是在新华医院确诊的一个孩子身上发现的突变。我的学生李伟科发现,基因突变后,蛋白质被降解,模拟这种基因突变的老鼠也是如此。本来这个MEF2C基因应该是T,但是突变成了C,能不能把这个C改回T?也就是修复。
目前,我们可能还有很长的路要走,才能真正找到治愈的方法,但至少,我们看到了一丝曙光。
“如果自闭症可以用药物治愈,那就太好了。”
我们需要建立动物模型的研究机制。
近日,邱子龙在某论坛分享了自己的最新研究成果。米和小米的编辑听了这段分享后做了专访。
2016年,他带领研究团队培育了MECP2(一种与自闭症强相关的基因)转基因猴子,发现转基因猴子表现出刻板、社交障碍等行为。本研究首次建立了具有人类自闭症基因的非人灵长类动物模型,为深入研究自闭症病理、探索可能的治疗和干预方法提供了重要基础。因此获得了当年的“中国科学十大进展”。
模拟自闭症的基因突变,然后用基因编辑技术治愈。几年前我们在老鼠身上做过,但能否用于人体还需要研究。
后来有了基因组测序。现在美国乃至全球最大的自闭症基因测序项目是西蒙斯基金会的Spark项目,计划对5万个家庭进行测试,寻找自闭症的致病基因。
科学研究发现,自闭症与基因密切相关。因此,找到并改变那些导致自闭症的基因可以解决自闭症问题。这是全世界无数科学家和医生的梦想,当然也是全世界自闭症家庭的期待。
2020年有一篇论文,测量了6000多个自闭症家庭,发现了102个重要基因,应该是目前最可靠的致病基因。
有一种基因叫做MECP2。2009年,科学家发现,如果一个男孩的基因加倍,一个拷贝变成两个拷贝,他将患有严重的自闭症。
中国科学院神经科学研究所脑科学与智能技术创新卓越中心高级研究员邱子龙拥抱了这个梦想。
从20世纪70年代到现在,科学家花了几十年的时间寻找导致自闭症的基因。我非常敬佩的法国科学家ThomasBourgeron单枪匹马发现了很多大家熟悉的基因。
比如对于诊断,人脑是非常复杂的。我们以前的同事王政先生(目前是北京大学心理与认知科学研究所的研究员)前年做了一个非常漂亮的工作,给转基因猴子做了一个核磁共振,然后把大脑图像和自闭症数据库、多动症数据库进行对比,就可以更准确的判断症状有多严重。当然这是一个目标,更多的还是要看临床。
有人问这种模式有什么用?是为了更多的研究,帮助诊疗,还是意义重大。
这就要提到单碱基基因编辑器了,是哈佛的DavidLiu在2016年发明的,但是他还没有在动物大脑里做过。另一名学生程天林博士(现为复旦大学脑转化研究所研究员)和李维科设计了一个基因编辑器,并将其放入一只模拟基因突变的小鼠大脑中。老鼠缺乏社会交往,但基因突变点修复后,它可以熟悉老朋友,又可以认识新朋友。这是我们刚刚完成的实验。
2020年,两位女科学家Emmanuel Schapentier和Jennifer Dogner因其CRISPR/Cas9的基因编辑技术获得诺贝尔化学奖。理论上,这项技术可以用于探索自闭症疗法,但存在“脱靶”和临床安全性等潜在副作用,有待进一步研究。
未来能否在患者身上试验,需要更多的安全性考量。下一步是先在猴子身上试验。我们正在与昆明理工大学的陈永昌教授合作基因编辑,治疗携带MECP2基因和自闭症症状的猴子。我希望我们今年或明年能有好消息。
我们正在与苏州的一家公司合作,探索另一种疗法,即深度脑刺激(DBS)技术。他们的DBS对治疗药物成瘾综合征有效,刚刚获得美国美国食品药品监督管理局(FDA)的突破性医疗器械资质。目前,这种疗法已被用于帕金森病等脑部疾病的治疗。我们希望探索它是否能对重度自闭症儿童产生一些积极的干预作用。
本文根据邱子龙的讲座和采访整理而成。
截至目前,共检测了1141个家系,发现了22个可靠的基因,其中9个基因为中国人特有,在欧美数据中未见报道。
2012年,我的老师翔宇和复旦儿科医院的徐秀主任也报告了国内首例病例。福建一个重度自闭症的兄弟也含有这个基因的倍增。
当然,基因治疗还是有难度的,只能针对少数有明确基因突变的患者。
这说明中国自闭症患者存在一些独特的基因,这在科学上也是正常的。例如,不同种族之间的癌症基因突变是不同的。
第一个相关的模型是由我们领域的蒙大拿州的HudaZoghbi教授建立的。他将MECP2基因转移到老鼠身上。结果,原来喜欢和同伴在一起的老鼠,被转基因后就不喜欢了。
带着上述问题,我们团队与上海经纬中心的杜教授、新华医院的教授等临床医生合作,寻找中国自闭症患者的基因突变。
但目前还不知道是否有用,而且是侵入性疗法,所以会先在猴子身上试验。开颅后,我们先找到相应的脑区,然后用不同的频率对其进行刺激,对猴子进行干预和治疗,看能否改善其自闭症症状。这项实验已经得到了我们研究所的伦理批准。(向可怜的猴子表示由衷的敬意)
国际上有几个大数据库,总共找到了1000多个基因,但也有分类。一些基因更相关,而另一些则不太相关。并不是每个自闭症儿童都有很强的致病基因。有些症状较弱,但致病基因可能较弱,受环境影响较大。从目前的研究来看,可能有两三百个容易发现,严重影响功能的。
人类自闭症基因动物模型建立五六年了,终于推进到干预阶段。我很兴奋。
相反,这种欲望,无数家庭被各种“神医”和离奇疗法收割,被骗走钱财,耽误了孩子的康复干预。
治疗的探索刚刚说了。目前我们对自闭症致病基因的研究属于基础理论的范畴,在数据积累的过程中还有很长的路要走。但是探索性治疗不需要等基础研究完成,这是两个方向的工作。找出可以掌握的作用机制,通过临床试验明确是有效的,区分哪些是有效的,哪些是无效的,可能有哪些风险,才是探索的方向。
这是全世界自闭症家长的心愿,但遗憾的是,至今没有治疗自闭症的药物。

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